【IT168 导购】不久前,IBM刚发布了OEM自LSI,采用6Gbps SAS技术的低端磁盘阵列新品DS3500。上周戴尔也推出了针对中小企业的PowerVault MD3200/3200i系列存储产品。
关于IBM DS3500与上一代产品的主要区别,我们已经在之前的报道中做了介绍。戴尔上一代的MD3000/3000i设计与IBM DS3200/3300有所不同,虽然控制器都来自LSI,不过MD3000系列使用了3U 15块3.5英寸硬盘的机箱,而IBM则是2U高度12块3.5英寸硬盘。可是在两家公司新发布的产品,都是2U支持12个3.5英寸驱动器或者24个2.5英寸驱动器,戴尔对二者的命名分别为MD3200(i)和MD3220(i),这方面的统一得益于SBB 2.0规范的标准化设计。
主机接口有所区别而控制器设计几乎相同
当然,DS3500和MD3200/3200i在前端主机接口上还是有区别的。IBM DS3500以及其原型产品LSI Engenio 2600,提供了每控制器2个6Gbps SAS主机接口(miniSAS 4x SFF-8088规格)的基本配置,并在此基础上通过选件实现了增加到4个6Gbps SAS、4个1Gbps iSCSI和4个8Gbps光纤通道三种配置。也就是说它在主机接口的选择上更加灵活,而且SAS已经成为了标配。
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IBM DS3500控制器的三种接口配置方式,它们之间的区别在于右边的可选模块(SAS、iSCSI还是FC)。其实还有第4种规格,就是右边只有一个连接扩展柜的SAS端口,而主机接口剩下左边标配的2个。
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PowerVault MD3200i每个控制器上的主机接口只有4个千兆iSCSI,而PowerVault MD3200则是4个SAS,没有像IBM DS3500那样的混合接口方式。我们还看到MD3200系列的2个控制器是上下排列的,冗余配置的电源位于左右两端,这个也和IBM/LSI的设计不同。
相比之下,戴尔在前端主机接口的配置上仍然比较传统,PowerVault MD3200(包括子型号3220,以下同)和MD3200i(包括3220i,以下同)分别为4个6Gbps SAS或者4个1Gbps iSCSI,还是没有提供在IBM DS3000系列上出现的光纤通道接口(市场定位稍有不同),也没有2个6Gbps SAS那样的基本配置以及SAS+iSCSI混合的方式。
与IBM DS3500和LSI 2600之间的高度一致相比,戴尔MD3200/3200i的控制器也是由LSI提供,但是在机箱(含电源)结构上采用了自己的设计。考虑到二者的大部分技术规格和性能指标几乎相同,我们觉得它们的控制器内部设计很可能是非常接近的。
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戴尔PowerVault MD3200/3200i的控制器结构图,左边是iSCSI主机接口的MD3200i,而右边为6Gbps SAS主机接口的MD3200
在上面的结构图中,戴尔隐去了右侧MD3200控制器中的2颗主要芯片,它们分别是和左边几乎一样的包含了800MHz PowerPC处理核心的6Gbps SAS RoC(RAID on Chip)、以及36端口SAS扩展器。整个方案中还有2个比较重要的芯片,即总共支持32个lane的8端口PCI-E交换芯片和位于它上方的主机接口扩展芯片,在这里左右两边就不同了:MD3200i使用的是一颗提供4×1Gb iSCSI端口的以太网控制器(有可能是MAC+PHY),而MD3200则是一个IOC(8端口SAS控制器芯片)。
除此之外,两者还有差别之处:左边的核心RoC本身带有8个SAS端口(或许是MegaRAID控制卡上使用的LSISAS2108);而右边的RoC则提供了16个SAS端口(此前LSI的16端口6Gbps RoC芯片SAS2116用在了HBA而不是RAID卡上),这样就能够增加2个SAS主机连接(加上IOC的一共是4个)。此时,我们清楚的看出右侧戴尔MD3200的结构图与IBM DS3500中的SAS主机接口配置完全相同,DS3500统一使用了16端口的SAS RoC,因此标配2个SAS主机连接,而iSCSI和FC的配置只是将IOC换成了以太网(带有TOE)或者光纤通道HBA。当然,为了设计上的统一,Dell MD3200i可能也是16端口RoC,只是当作8端口来使用罢了。
我们还发现整个控制器设计中的I/O瓶颈在于RoC和SAS扩展器之间的x4 SAS连接,它的最大接口速度是600×4=2400MB/s,限制了后端连接磁盘的带宽。不过根据同样使用800MHz PowerPC的LSI MegaRAID系列6Gbps SAS RAID卡的最高性能指标(读:2800MB/s、写:1800MB/s以上)来看,目前这一代RoC的处理能力基本也处于同一范围,而且由于外置控制器的磁盘阵列连接主机需要经过比RAID卡更多的协议转换,其单控制器性能低于RAID卡也是可以理解的。
SSD支持迷雾重重
根据国外的新闻,LSI出货Engenio 2600 RAID阵列时可以配置来自STEC的固态盘,在它的官方资料中可以看到150GB和300GB的6Gb/s SAS SLC企业级SSD,不过没有提品牌。IBM DS3500现在没有提供对SSD的支持,戴尔的MD3200/3200i倒是可选来自Pliant的149GB(部分资料中为150GB,其实是一回事)2.5英寸固态驱动器,不过采用的是3Gbps SAS接口。
另一方面,在LSI针对渠道推出的CTS2600型号上,可选的SSD组件却是3.5英寸6Gbps SAS的Pliant Lightning LS系列(这样就不能用于2.5英寸的机箱)。那么Dell为什么不能使用6Gbps接口的呢?在看过下面的Pliant EFD(企业级闪存驱动器)规格表之后,我们的疑问反而更多了。
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根据Pliant的资料,其Lightning LS/LB系列3.5/2.5英寸SSD都是3Gbps SAS接口,可是它们的性能指标都超过了300MB/s(数据吞吐量),这样的水平只有在6Gbps接口上才可能实现。那么此处肯定是自相矛盾了。在没有更多资料的情况下,我们只能推测Pliant的SSD也有6Gbps SAS接口的版本,至于戴尔为什么使用3Gbps的就不得而知了。
人为限制产生的Turbo性能模式
IBM DS3500和戴尔PowerVault MD3200系列产品都提供了一个Turbo性能模式选件。Dell还专门为它起了一个名字:High Performance Tier(高性能层级),其实它的功能和分层存储并没有关系。戴尔的Turbo性能模式是通过购买一个Key来从Firmware上激活,IBM也是类似的方式。DS3500在基本模式和Turbo模式的性能差距我们已经在上次的报道中提到,即来自磁盘的最大持续读IOPS由30000提高到40000,而持续读吞吐量从2000MB/s上升到4000MB/s,这些都是在双控制器的情况下。戴尔则宣称带宽提升一倍,随机性能增加33%,可见二者Turbo性能模式实际上是一样的,都是来自LSI的技术。
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使用SAS主机接口时,Turbo性能模式和基本模式下顺序写速度比较
我们曾经猜测这个Turbo性能模式选件可能是激活了DS3500和MD3200系列的双控制器负载均衡功能,因为最大带宽正好提升一倍。不过看上面的对比,HPT(High Performance Tier)的顺序写性能似乎增高了一倍还要多。
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使用iSCSI主机接口时,Turbo性能模式和基本模式下顺序读速度比较
而在iSCSI接口的配置下,8个千兆iSCSI接口(双控)两种模式的最大顺序读性能都有将近1000MB/s,几乎达到了接口速率的极限。也就是说,在没有打开Turbo性能模式的情况下,双控制器各自的主机接口吞吐能力也能够基本充分发挥,受影响的应该只是处理能力。
戴尔甚至在介绍中说,所谓基本模式就是做了人为的限制。可以理解为如果用户需要更好的性能就得花钱购买。当然,为了充分发挥Turbo性能模式带来的改善,还需要适当的配置驱动器、主机连接以及应用确实能够产生相应的负载。
从DAS向SAS SAN发展
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上图是戴尔MD32x0的一种主机连接方式,通过2个控制器上的8个SAS接口实现了对4台主机的冗余连接,如果是非冗余方式可以最多同时连接8台主机。在将SAS从3Gbps提升到6Gbps之外,新一代产品还将每控制器的主机接口从原来的1~2个增加到4个,这样就不再局限于传统DAS(直连存储)产品只连接一台主机或者2台服务器配置高可用的使用方式,而明显的出现了类似FC/iSCSI SAN共享存储网络的特点。IBM在DS3500发布会上也提到了随着SAS 2.0规范带来的改进,已经在刀片中心比较成熟的SAS交换技术将进入大规模的应用,这里面当然离不开基于扩展器芯片的SAS交换机。
中小企业存储市场竞争进一步加剧
综上所述,IBM DS3500和戴尔MD3200/3200i这两款产品相比,尽管IBM从LSI OEM的更加直接,Dell在设计中加入了一些自己的想法,但它们之间的同质化还是比上一代产品更加明显。这将直接导致二者之间的竞争进一步加剧,未来市场表现的好坏将更多的取决于商业模式而不是技术上的差别。
至于IBM DS3500的主机接口可选“SAS+iSCSI和SAS+FC混合”这样比较前卫的配置,无论该设计是由IBM还是LSI主导,都反映出对未来SAS SAN应用的看好。相比之下,戴尔却不认为用户会有这样混合接口的产品需求。两家厂商不同的设计理念孰优孰劣?这个将在今后的时间里接受实际检验,中小企业存储市场要有好戏看了。